Berücksichtigung aktueller Mobilfunkantennentechnik bei der HF-EMF-Expositionsbestimmung

Worum geht es?

In modernen Mobilfunknetzen werden Antennen eingesetzt, die ihre Strahlungscharakteristik elektronisch verändern und bedarfsgerecht anpassen können. Das Verfahren ist unter Bezeichnungen wie Keulenformung oder Beamforming von Radaranlagen bekannt, die Verwendung in der Mobilfunktechnik jedoch noch vergleichsweise jung. Vor allem für Basisstationen, die bei Frequenzen von einigen Gigahertz kompatibel zum Mobilfunkstandard der fünften Generation arbeiten, wird die Technik eingesetzt.

Wie ist die Ausgangssituation?

Die Hochfrequenzmesstechnik ist weit entwickelt. Für den gesamten vom Mobilfunk genutzten Frequenzbereich stehen grundsätzlich geeignete Messverfahren zur Verfügung. Die Bestimmung von Immissionsbeiträgen von Basisstationsantennen mit den beschriebenen Eigenschaften stellt allerdings eine messtechnische Herausforderung dar. Einerseits müssen sich schnell ändernde Feldverteilungen korrekt erfasst und bewertet werden. Andererseits muss eine Strategie entwickelt werden, mit der auf Basis eines aktuellen Messergebnisses auf den maximalen Beitrag geschlossen werden kann, den eine Sendeanlage an einem Messort zur Exposition beisteuern kann. Bislang verwendete Verfahren, bei denen die von einer Anlage gleichbleibend ausgesendeten Signalausschnitte gemessen und als Ausgangspunkt für die Bewertung genutzt werden, stoßen hier an Grenzen.

Welche Ziele hat das Forschungsvorhaben des BfS?

In dem Vorhaben sollen Messstrategien entwickelt werden, mit denen tatsächliche, typische und maximal mögliche Immissions- und Expositionsbeiträge von Mobilfunkbasisstationen mit Beamforming-Antennen verlässlich bestimmt werden können. An 100 ausgewählten Orten in der nahen und weiteren Umgebung von Basisstationsstandorten, die mit der Antennentechnik ausgerüstet sind, sollen die Immissions- und Expositionsbeiträge bestimmt werden.

Welche Ergebnisse lieferte das Forschungsvorhaben?

Die Messungen wurden im Umfeld von 5G-Basisstationen durchgeführt, die im 3,6-GHz-Frequenzband arbeiteten. Die maximal möglichen Immissionsbeiträge erreichten 0,2 % bis 28,6 % der für dieses Frequenzband in der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes festgelegten Feldstärkegrenzwerte (61 V/m, 0,16 A/m). Die Beiträge überstrichen somit eine Spannweite von 43 dB; der Median betrug 4,7 %. Die tatsächlichen Immissionsbeiträge waren zum Zeitpunkt der Messungen deutlich niedriger. Der Ergebnisbericht enthält eine Beschreibung der entwickelten Messstrategien und eine Dokumentation der Messwerte.